专利名称:电连接器组件及方法
技术领域:
本发明涉及与绝缘导线形成绝缘位移连接所用的电连接器组件及相关的方法。
现有技术利用特殊工具,从导线端部剥去绝缘层,然后将接触部件的一部分压接在暴露导体的周围,从而在现场将接触部件单独地附加至细径导线的端部。在将接触部件压接至导线之后,将该部件置于组件中以使该部件定位,用于和配合部分建立电连接。这种两步式过程麻烦、复杂、而且不便。有时,使用特殊工具从数个导线上同时剥去绝缘层,然后,将多个接触部件同时压 接至多个导线的剥离端。在有些情况下,必须将不同直径的导线同时附加至触点。专用工具是必需的。已经通过使用绝缘位移连接来形成与导线的连接。然而,对于常规电连接器组件中的较小导线来说,绝缘位移连接的缺点是,当同时建立若干连接时,在闭合组件期间不能精确地定位导线中导体的绝缘位移接触点。出现这种对准问题是因为连接器中用于对导线和绝缘位移接触部件进行支撑的部分中累积的成型公差。
发明内容
本发明是一种改进的电连接器组件和方法,用于在现场形成与细径导线的绝缘位移连接。本组件包括基座以及一个或更多的导线载架。当载架处于打开位置时,将两根细绝缘导线插进各导线载架。然后,手动方式将导线载架一次一个移进基座,以在导线中的导体与基座中的金属接触部件之间形成绝缘位移连接。当使载架向下移动至接触位置、并且接触部件上的刺穿点刺入导体以形成电连接时,随着各导线载架和基座合到一起而在二者之间形成连接,保证了各导线中的导体位于绝缘位移接触部件的上方。使用各保持两根导线的导线载架,避免了接触部件与保持导线的导线通道之间的累积公差,并且保证绝缘位移接触部件可靠地与保持在通道中导线里的导体相接合。本连接器组件中所使用的导线载架具有专门的导线通道,该导线通道容纳并且定位不同直径的导线,使得当导线载架移进基座时,绝缘位移接触点刺入导线并且与导线中的导体接合,以形成电连接。本电连接器组件非常紧凑,允许基座中绝缘位移接触部件的紧密间隔以及载架中导线通道的紧密间隔。这减小了在电路板或者其他部件上安装本组件所要求的空间(realestate),并且降低了制造成本。本组件可以具有一个或更多的导线载架。导线载架可以是相同的。这降低了用于组件的制造成本。可选择地,本组件可以具有两个或更多的导线载架,导线载架容纳不同数量的导线用以形成电连接。例如,本组件可以具有一个双导线载架以及一个三导线载架。导线载架可以容纳不同直径的导线。各载架可以手动方式闭合,而无需使用闭合工具。导线载架可以转动或者平移进入基座。当转动进入基座时,载架沿凸轮移动,凸轮使得载架抵着闩部向前移动以使闩部挠曲,并且,当导线载架完全转动进入基座时,抵着闩部定位载架,以增大闩部与载架之间的交叠,并加强保持载架于基座中的闩扣式连接。本电连接器组件中所使用的绝缘位移接触点由薄金属条形成,并且具有三个向上延伸的刺穿点。两个刺穿点的尖端位于条部的相反两侧,并且,在闭合组件期间,两个刺穿点的尖端沿载架中触点狭缝的相对壁部滑动,以与狭缝上方导线通道中导线的导体接合。第三刺穿点的尖端位于条部的两侧部之间的中间位置处。三个横向隔开的尖端增大了尖端与导线中绞合导体接合以与导体形成电连接的可能性。三个刺穿点在刺穿点基部处的厚度等于条部的厚度,并且刺穿点的厚度沿该刺穿点至尖端的高度而减小。尖端插进导线中的绞合导体,以及,随着进一步插入,使导体散开以增加尖端和导线绞股之间的法向力。导线被约束在导线通道中。尖端的侧面和缘部与导体绞股之间增大的法向力改进了与导体的电连接。
图I是根据本发明的电连接器组件的前轴测图;图2是图I所示组件的后轴测图;图3是取出导线后组件的俯视图;图4是类似于图I的视图,示出一个导线载架处于打开位置而另一导线载架取下的状态;图5是图I所示组件的后视图,组件中带有粗径导线;图6是类似图5的后视图,组件中带有细径导线;图7是组件的竖向剖视图,图示在闭合组件并在导线与接触部件之间形成电连接之前,导线载架处于导线插入位置并将导线插进载架的状态;图8是类似图7的视图,图示在闭合组件并且形成电连接之后的状态;图9、图10、以及图11分别是沿图8中的线9-9、线10-10、以及线11_11的竖向剖视图;图12是取下导线载架状态下连接器组件基座的俯视图;图13是用于粗径导线的导线载架的前轴测图;图14是用于细径导线的导线载架的前轴测图;图15和图16是组件中所使用接触部件的相反的侧视图;图17是接触部件的俯视图;图18、图19以及图20分别是沿图17中的线18-18、线19-19以及线20-20的剖视图;图21是第二实施例电连接器组件的俯视图;图22是图21所示组件的侧视图,图示在导线与接触部件之间形成电连接之前的状态;图23是沿图21中的线23-23的竖向剖视图;图24是类似图23的组件竖向剖视图,图示在闭合组件并且建立电连接之后的状态;图25和图26是在线25_25以及线26_26处的组件竖向剖视图;以及
图27和图28是类似图25和图26的剖视图,图示在闭合组件并且建立电连接之后的状态。
具体实施例方式下面,参照图I至图20,说明第一实施例的电连接器组件10。组件10包括模塑的塑料基座12以及两个模塑的塑料导线载架(wire carrier) 14,该导线载架14在铰链连接16处枢轴转动方式安装于基座后端。四个金属接触部件18安装在基座12中,用于和插进载架14的导线20形成冗余绝缘位移电连接。各导线载架中插入两根导线。导线20典型具有较小直径,并具有由绝缘护套24包裹的较细中心绞合金属导体22,绝缘护套24可以由聚氯乙烯(PVC)制成。图I所示的电连接器组件10与AWG 22或AWG24的导线20形成可靠的电连接。图14图示用于和AWG 26导线进行连接的备选导线载架174。
AffG 22-26的导线非常细。AWG 22导线的直径为I. 6mm,并具有0. 65mm直径的绞合导体。AWG 24导线的直径为I. 4mm,并具有0. 51mm直径的绞合导体。AffG 26导线的直径为I. 0mm,并具有0. 40mm直径的绞合导体。紧凑型组件10与这些细导线中的导体形成可靠的冗余绝缘位移连接。基座12具有平坦底壁部28,延伸越过底壁部28前面的触点外罩30,以及与外罩30相反、延伸越过底壁部后面的后缘部32。竖向侧壁部34、36于外罩30和缘部32之间在底壁部28侧边上方延伸。壁部34、36包括向缘部32后面延伸的后延部38、40。基座包括位于延部38、40之间的中延部42。延部与导线载架形成铰链连接。各导线载架14的后部位于侧延部38、40之一与中延部42之间。侧壁部34、36与外罩30在底壁部28上方延伸以形成中央凹部44,用于容纳两个导线载架14。凹部42的后侧在延部40与延部42之间、以及延部38与延部42之间开口,以容纳导线载架14以及自载架延伸的导线。延部38、40、42中的铰链连接16包括延伸进入延部的面向后开口的柱容纳狭缝46。各狭缝的窄口 48具有减小的宽度,用于与下文将要描述的导线载架14上的枢轴柱卡扣接合。触点外罩30包括横跨基座12前面的隔开的四个触点腔部50。各腔部50通过后开口部52开口进入中央凹部44,并且包括前面开口部54,用于容纳细长的接触销或接触片。按与各腔部50对准的方式,在底壁部28中形成纵向狭缝56,使其从腔部延伸至后缘部32。狭缝56的前端部58延伸进入腔部50。参见图7。两个整体闩部60自相邻于前外罩30的底壁部28的前面向上延伸。各闩部60位于一对狭缝56之间,并且包括向上延伸的刚性可挠臂部62、以及位于臂部顶端且面朝后的闩件64。当将载架转动至凹部44中的接触位置时,各闩部60将导线载架14保持于凹部44中,如图I、图2以及图3所示。屏蔽对准件66于闩部60之间自外罩30向后延伸,并且包括面朝后的竖向狭缝68。该狭缝68与延部42 (位于基座12后面)中面朝前的狭缝70相对。组件10可以设置有金属EMI (电磁干扰)屏蔽。该屏蔽包括金属板(未图示),其以端部延伸进入狭缝68和狭缝70的方式适配在处于接触位置的载架14之间。与该板(未示出)电连接的周向金属屏蔽可以在载架以及基座周围延伸。
如图3所示,从基座12的后面向内部,使延部38、40、42的内侧部72成为楔状,以减小延部之间凹部74的宽度。延部38、40、42的前面各自包括上部弄圆的凸轮面78以及与底壁部28相邻的下部竖向支撑面80。在楔形壁部72处,各延部38、40、42的内侧部具有从基座向上延伸至顶缘部84的侧腔部74。参见图4,腔部顶缘部84限制安装于基座的导线载架向上转动。基座侧壁34在凹部76处具有减小的高度。安装在基座12中的金属接触部件18示于图15至图20中。各接触部件18由均匀厚度的平坦金属坯料形成,金属坯料可以是铍铜、磷青铜或其它合适金属。各接触部件18包括均匀厚度的平坦安装部或条部84,条部84具有平行的侧面86、88。条部可以具有0. 4mm的厚度。触点元件90自条部84的前端延伸,可以是如图所示的音叉触点。元件90位于条部上方一定距离处,以在部件18的前端形成对准止动部92。保持倒钩94自触点90向上 延伸,用于将部件18保持在基座12中,如下文所述。三个刺穿点96、98、100沿条部84隔开并且于其上方延伸。刺穿点大致为三角形形状,其具有的向内楔形缘部在条部84上方延伸。三角形状的后刺穿点96具有在条部侧面86、88上方延伸的向内楔形侧面102、104。在位于刺穿点96顶面的小尖端106处,侧面102和侧面104连接。如图17和图18所示,尖端106位于条部84中心上方,并且在条部侧面86、88之间等距。三角形状的刺穿点98具有从条部侧面88向内延伸至刺穿点顶部的向内楔形侧面108。刺穿点98还包括竖向对准侧面110,竖向对准侧面110形成条部侧面86的延伸部,并且向上延伸,以与位于刺穿点尖端114下方较短距离的短向内楔形面112相交。尖端114位于刺穿点的顶部。尖端114位于条部84上方。通过楔形面112使尖端114自共面侧面86,110向内隔开较短距离,以及,尖端114与条部侧面86相邻,而离条部侧面88较远。参见图17和图19。刺穿点100具有向内楔形侧面116,在条部侧面86上方向内延伸至刺穿点的顶部。刺穿点100还包括竖向对准侧面118,竖向对准侧面118形成条部侧面88的延伸部,并且向上延伸,以与位于刺穿点尖端122下方较短距离的短向内楔形面120相交。尖端122位于刺穿点的顶部。尖端122位于条部84上方。通过楔形面120使尖端122自共面侧面88、118向内隔开较短距离,以及,尖端122与条部侧面88相邻,而离条部侧面86较远。后刺穿点96具有楔形直状的向内成角前缘部126和后缘部124,前缘部126和后缘部124自条部84的顶部向上延伸至尖端106。中刺穿点98具有楔形直状的向内成角前缘部128和后缘部130,前缘部128和后缘部130自条部84的顶部延伸至尖端114。前刺穿点100具有的前缘部包括向前成角的导线保持面132,其在条部84顶部上方延伸较短距离;以及楔形直状的向内成角缘部134,其自保持面132顶部延伸至该刺穿点的尖端122。点100还包括自条部84延伸至尖端122的楔形直状的向前成角后缘部135。向前成角保持缘部132形成锁止,以在使导线载架转动至闭合接触位置而与导线形成绝缘位移电连接之后,防止导线从组件10中拉出。图17图示尖端106居中方式位于条部侧面86与条部侧面88之间,尖端114与条部侧面86相邻,而尖端122与条部侧面88相邻。
在电连接器组件10中,在枢轴转动导线载架14以使其与基座连接之前,将四个金属接触部件18安装在基座12中。在引线触点元件90位于凹部44前端的上方稍后位置的情况下,将各接触部件18竖向置于狭缝56上方。然后,使接触部件竖向向下移动,以将条部84的底部适配在狭缝56中。一旦条部处于狭缝中,将接触部件向前移动,以在与狭缝对准的情况下将触点元件90伸进触点腔部50,直至止动面92邻接腔部50后端处的壁部121。在接触部件如图7中所示就位的情况下,保持倒钩94与腔部50的顶壁部接合,以将接触部件保持在基座中。各导线载架14包括模塑的绝缘材料本体138,本体138具有两个纵向延伸、横向隔开的导线通道140,导线通道140自本体前壁部142延伸至本体后壁部144。平坦支撑部件146自后壁部144的底部向后伸出。支撑部件146窄于本体138。相互对置的铰链柱部148自支撑部件146端部的相反侧伸出。在柱部148与本体端部144之间,转动限制柱部150自支撑部件146的侧面伸出。柱部150短于柱部148,并且位于柱部148上方较短距离处。竖向支撑部件152对接本体138的后壁部144,以及对接部件146的顶部,以对部 件146进行支撑。载架14安装在基座12中,以在各部件152与相邻的延部38、40、42之间限定四个独立的导线对准空间154。导线通道140的后面部分156从后壁部144延伸进入本体138。该部分156具有非圆形截面,如图9、图10、以及图11所示。各通道部分156具有下部部分圆形部158,用于容纳AWG 22的绝缘导线;以及上部部分圆形部160,其直径小于下部部分圆形部158,用于容纳较细直径AWG 24的绝缘导线。直弦壁部(chordal walls) 162使下部部分圆形部158与上部部分圆形部160相连接。上部细径圆形部160位于基座12中接触部件18的上方。下部部分圆形粗径部158也位于部件18的上方,但稍稍向内偏离接触部件。下部158相对于接触部件偏离,以在下部158和相邻的本体138侧面之间维持适当的本体138壁厚。通道140的后部156自后壁部144延伸至超出刺穿点一定距离的位置处,如图8中所示。通道140的前部164是圆形的,并且具有的直径可以容纳粗径AWG 22的导线。前部164也容纳细径AWG 24的导线。AWG 22的导线和AWG 24的导线精确地定位于后通道部140中,以在闭合组件时将导线中的导体定位成与部件18上的刺穿点接合。纵向的接触部件或刺穿点狭缝166自导线载架本体138的底部向上延伸至各导线通道140。狭缝166自本体的前面行进至各接触部件18的端部,并且位于基座12中狭缝56的上方。狭缝56、166具有的宽度大约等于0.4mm,S卩,大约等于接触条部84的厚度。在狭缝166的下端处设置引入斜面168。参见图7和图9。斜面引入部170围绕导线通道140的入口端延伸。形成于本体138顶部的标记172指示可以插进通道140的导线直径。在图3所示组件中,通道可以容纳AWG 22或AWG 24的导线。图4、图5、以及图7至图11中示出将AWG22的导线插进通道中。图14图示备选导线载架174。载架174类似于载架14,但容纳更细直径的AWG 26导线,其具有I. Omm外径和0. 42mm导体直径。载架174中的导线通道176是圆形截面,并且具有的直径可以容纳AWG 26导线。狭缝177自通道176延伸至载架的底部。载架174侧面顶部的标记178指示本载架容纳AWG 26的导线。导线载架174的其他方面与载架14类似。载架14或174各自的前端部包括凹进的阶部180及自阶部向上延伸至载架顶部的向前成角的壁部182。阶部和壁部在载架前部的顶部处形成锐角凹部184。可以将工具诸如螺丝刀尖端置于凹部184中,以将载架从图7中所示的抬起导线插入位置向下推至图8中所示的闭合接触位置。在载架顶部打印或贴上标记172期间,凹部中的工具可以稳定载架。在本体138的前端部,闩扣面186位于导线通道140上方且位于导线通道140之间。该表面凹进些许距离而低于阶部180。在接触部件18插进基座12之后,将各导线载架倒置,以使触点狭缝166定位于载架的顶部,以及,在转动柱部148位于一对延部38和42或一对延部40和42中的一对狭缝48后方的情况下,将载架置于基座后方。然后,将基座与载架合到一起,以将转动柱部148按扣通过窄口部48并且进入保持狭缝46。柱部148在狭缝中能进行受限的前后移动。
接着,使导线载架绕柱部148转动至图4和图7所示的导线插入位置。在导线载架转动期间,支撑部件146的相反侧面在相邻延部上沿楔形侧面72移动以横向定位载架,使得触点或刺穿点狭缝166定位成对准基座中狭缝56以及狭缝56中金属接触部件18的上方。如图7所示,刺穿点的尖端延伸较短距离进入狭缝166,但没有延伸进入导线通道140。触点狭缝166底缘的斜面184保证狭缝与刺穿点之间对准。在导线载架14向图7的导线插入位置转动期间,转动限制柱部150沿相邻延部的内侧面72向下移动。转动限制柱部150的端部之间间距稍稍大于腔式凹部74上方延部的相邻侧面之间间距。使柱部150向下转动通过侧面72,并按扣在壁部下方进入凹部74,以防止导线载架在图4和图7所示导线插入位置上方向上转动。此外,在各导线载架向导线插入位置转动期间,使支撑部件后壁部144沿延部上的凸轮面78移动,以将本体138的前端定位于闩部60上,如图4中所示。抵抗上下转动将导线载架保持处于图4中的抬起导线插入位置。闩部60防止导线载架自由向下转动。柱部150位于柱部148与导线载架前面之间,其防止导线载架向上转动。通过柱部150在本体138后方的定位,减小了载架从基座向上延伸的角度,使得更容易将载架从导线插入位置向下转动至基座中的接触位置。在导线载架处于导线插入位置的情况下,将绝缘的AWG 22导线或AWG 24导线从组件后面插进导线载架通道156。将导线的前端置于导线对准空间154中,并且向前推入导线通道。通道后端处的斜面引入部170引导导线进入通道。AWG 22导线适配在下部导线通道部分158中。细径AWG 24导线在通道中宽松地延伸。在导线载架向接触位置移动期间,使细径AWG 24导线向上移入上部通道部分160,并且保持在这些部分中,以使导线和导线中的导体定位在被点96、98、100刺穿的位置。根据布线环境的要求,使导线通过通道馈送适当距离。在载架的前面将从导线载架14向前伸出的导线引线部分修剪掉。导线安置在通道中,如图7所示。通过使导线载架从图7中的抬起导线插入位置向下转动进入基座,到达至图8的下部接触位置,在导线中的导体与接触部件18的刺穿点之间形成绝缘位移电连接。为了转动载架进入基座并刺穿导线,可能需要相当的力量。可以通过将图7的打开组件置于施压工具的两个平坦表面之间,施加这种力。使这些表面合到一起以接合导线载架的顶部和基座的底部,并且使载架向下转动进入基座。
可选择地,可以将基座置于支撑面上,以及将工具适配进入导线载架顶部所形成的横切槽(未示出)或凹部184中,以对载架施加向下的力,并使载架向下转动进入基座。当用压力来使导线载架转动进入基座时,使与载架接合的闭合面向下移动以转动载架进入基座,直至施压面接合侧壁凹部76的顶部。该凹部可以防止载架的过度转动以及所导致的对组件的损伤。当导线载架14转动至闭合接触位置时,载架沿凸轮面78移动,并且顶着闩部60移动。柱部148在狭缝46中向前移动。使闩部60向前挠曲,以及,当载架完全转动进入凹部44并且阶部180低于闩件64的底面时,闩部恢复其原始位置,而闩件64则位于阶部的上方,以保持导线载架处于支撑面80和闩件64之间的闭合接触位置,从而维持刺穿点与载架中导线之间的绝缘位移连接。使表面186凹进,使其低于本体138顶部,该凹进量与闩件64的高度相等,因而,闩部不会凸出于载架的顶部上方。闩部不会增加组件的高度。
在组件闭合期间,点98、100的对准侧面110、118沿狭缝166的壁部滑动,以使尖端114、122定位于距离狭缝壁一定距离的点处,从而刺入载架中导线里的导体。尖端114以及尖端122之间的横向间距小于通道140中导线20中的导体22直径。为了与AWG 22导线和AWG 24导线形成绝缘位移电连接,必须单独地使尖端122、114、106以彼此更紧密的方式间隔,小于0. 51mm,S卩小于细径AWG 24导线的导体直径。为了与更细的AWG 26导线中的导体形成电连接,尖端必须隔开小于0.40mm的距离,S卩小于AWG 26导线中导体的直径。可以使用刺穿点尖端114、122的横向间距小于0. 40mm的单个金属接触部件18,来与AWG 22导线、AWG 24导线、以及AWG 26导线中的导体形成电连接。双楔面刺穿点96顶着导线的中心向上移动并且刺入导体中心,以在部件18与该导体之间形成第三绝缘位移电连接。在刺穿粗径AWG 22导线期间,如图7所示,导线保持于导线通道的扩大底部,并且抵着位于部分158与部分160之间的通道弦壁部162向上推动。在刺穿细径AWG 24导线期间,将导线上推至通道部分160,并且刺穿点贯穿导线。在这两种情况下,使导线精确地定位于三个刺穿点96、98、100上方,并且这些点刺入导体,以构成三个绝缘位移电连接。在导线载架已经向下转动进入基座从而在载架中的导线与金属接触部件之间形成电连接之后,前刺穿点100的前向止动缘部132贯穿各导线通道中所约束导线的绝缘层,以在对导线中自组件向后伸出部分施加张力的情况下防止导线被拉出。在导线载架转动进入基座以与载架中的导线建立电连接期间,通过刺穿点对准侧面110、118沿狭缝166的相反平行壁部的滑动接合,使刺穿点98、100的尖端114、122相对于导线维持处于适当位置。接触部件18具有的厚度等于狭缝166的宽度,因而,随着它们刺入导线并且尖端与中心导体构成电连接,沿狭缝的壁部引导对准侧面。通过刺穿点与狭缝166的壁部之间的这种滑动接合,使尖端定位于狭缝壁部的稍稍内侧,以保证它们接合并且刺入中心导体。无论AWG 22或是AWG 24的导线(此情况下导线置于导线载架14中),或者AffG 26的导线(此情况下导线置于载架174中),在导体保持为对准刺穿点上方位置的情况下使导线位于狭缝上方。通过平坦的平行狭缝侧壁与刺穿点的平坦对准侧面之间进行互补滑动对准接合,维持组件10中刺穿点98、100的对准。将载架转动进入基座。在载架移入基座期间,可以使用刺穿点狭缝的壁部与刺穿点对准侧面之间的若干种滑动接合,来对准尖端。例如,如上所述,通过两个平坦、平行的表面沿彼此滑动,可以建立刺穿点的对准侧面与导线载架中一个狭缝壁之间的互补滑动对准接合。A)狭缝壁或刺穿点之一上的一个平坦表面,B)狭缝壁或点之另一上的几何点或线,也可以通过A)与B)之间的接合,建立刺穿点与狭缝壁之间的互补滑动对准接合。另外,通过两条线沿彼此滑动,或通过一条线和一个几何点沿彼此滑动,可以建立刺穿点与侧壁之间的互补滑动对准接合。这两条线可以是直线也可以是曲线,只要在导线载架向接触位置移动期间该接合能维持刺穿点上尖端的横向位置即可。在本文使用时,刺穿点与导线载架侧壁之间的“互补滑动对准接合”包括了保证刺穿点尖端对准移入导线以接合中心导体并建立绝缘位移电连接的所有关系。在图I至图20所披露的第一实施例中,电连接器组件10包括基座12以及安装在基座中的两个双导线载架14。本发明并不局限于带有两个导线载架的组件。如 有必要,组件可以具有单个导线载架;或者三个或更多的导线载架,其以间隔开的方式横跨适合于容纳两个以上导线载架的更宽基座。另外,导线载架可以具有一个或三个或更多导线通道,并且用基座中适当数量的接触部件容纳一根、三根或更多根导线。在第一实施例中,电连接器组件10中的导线载架向下转动进入基座,以与自基座中所安装接触部件向上延伸的刺穿点建立绝缘位移连接。图21至图28图示与组件10相关的第二实施例电连接器组件200,其具有模塑的绝缘材料基座202以及模塑的绝缘材料导线载架204。将导线载架204向下直推进入或平移进入基座,以建立绝缘位移电连接。组件200使用的构成部件与组件10的构成部件相同。组件200中所使用的组件10构成部件使用先前所介绍的附图标记进行标识。基座202与基座12类似,并且包括底壁部28,底壁部中的狭缝56,侧壁部34、36,以及延伸跨过基座前端的触点护罩30。金属接触部件18适配在狭缝56中,触点元件90位于护罩触点腔部50中。导线载架204包括矩形的模塑塑料本体206,本体206具有自本体后面延伸至前面的四个隔开的导线通道140。如有必要,可以使用与载架174中导线通道176类似的圆形导线通道。触点或刺穿点狭缝166自通道140延伸至载架底部。竖向对准狭缝208设置于侧壁部34、36的内表面。互补竖向对准凸部或肋部210自本体206的相反侧面向外伸出,并且装配于狭缝208中。凸部210在狭缝208中具有紧密滑动配合,并且防止基座202中的导线载架朝向或者背离护罩30移动。狭缝208自基座底壁部28延伸至侧壁部的顶部,以允许导线组件204自图21、图22、图23、图25和图26中所示的抬起导线插入位置,移动至图24、图27和图28中所示的导线载架就位在基座中的接触位置。导线载架204在壁部34的内侧与壁部36的内侧之间具有紧密滑动配合,使得接触部件18上的刺穿点与刺穿点狭缝166对准,以及,导线载架从导线插入位置移入基座到达接触位置,使刺穿点移入通道176中所插导线20里的导体,用于在触点与导线中的导体之间建立电连接,如先前所述。导线载架204包括两个对角方式隔开的上侧闩式止动部212 (图21中所示)、以及两个对角方式隔开的下侧闩式止动部214。如图21中所示,在载架的左上拐角和右下拐角处,止动部212位于载架中相邻于基座壁部34、36的侧部。在低于止动部212的高度处,下侧闩式止动部214位于载架中相邻于相反拐角的侧部。止动部212的下表面216是楔形的。止动部214的下表面218也是类似的楔形。闩部220自侧壁部36、38的顶部沿导线载架向内延伸,并且越过上侧闩式止动部212和下侧闩式止动部214。基座202的侧壁部稍微可挠曲,在上侧止动部212和下侧止动部214移动越过闩部220以及其返回期间允许弹性外移。通过对准狭缝208中的对准部件或肋部210将载架置于基座的顶部,然后将载架向下推进基座,将导线载架204安装在基座202上,使其处于上导线插入位置。两个对角的下侧闩式止动部214与闩部220接合,使基座的侧部向外挠曲,并且移过闩部到达图25中所示的抬起导线插入位置。壁部34、36挠曲恢复,以将闩部220置于下侧止动部214上方和上侧止动部212下方。由止动部212、214使导线组件保持就位在基座上,处于导线插入位置。在导线插进导线通道140之后,将导线载架推进基座,从而,上侧闩式止动部212使壁部34、36向外挠曲,并移过闩部220到达图27和图28中所示的下接触位置。在此位、置,上侧闩式止动部位于闩部220下方,并且将导线载架保持就位于基座202中。在导线载架移入基座期间,接触部件上的刺穿点伸进导线通道里的导线中,并且与导线中的导体形成绝缘位移电连接,如先前所述。如有必要,在导线载架的顶部可以设置标记,标识可以插进载架通道中的导线的AffG尺寸。第一实施例电连接器组件10和第二实施例电连接器组件200 二者,在插进组件的细径导线与插进触点腔部50以接合触点元件90的触点柱或触点片之间,形成可靠的绝缘位移电连接。电连接器组件10和200所使用的导线载架转动或平移进入它们各自的基座,以与两个接触部件形成电连接。使用各自容纳两个导线的导线载架,需要较小的力即可使各载架移入基座,以使刺穿点延伸成为与导线通道所插导线的导体电连接。可以手动方式将带有两根导线的导线载架从抬起导线插入位置推动至接触位置。使用这种类型载架不再需要为在现场形成电连接而提供专用工具。将它们简单地手动方式推进基座。如有必要,导线载架可以设置用于一根或者三根或更多根导线。典型地,使用工具将容纳三根或更多导线的导线载架移动至接触位置。电连接器组件10、200较小,并且在接触部件与导线通道中的导线之间具有非常紧密的中线间隔。组件尺寸的减小降低了制造成本,并且减小了在电路板或其他电路部件上安装组件所需的空间尺度。电连接器组件10、200各自包括基座和两个相同的导线载架。使用相同的导线载架降低了制造成本。专门的导线通道允许在通道中布置不同直径的导线,并且与布置在通道中的细径导线形成可靠的绝缘位移连接。该通道保证导线中的导体在闭合期间位于刺穿点上方,使得刺穿点与导体接合,并且与导体形成电连接。刺穿点的三角形形状和刺穿点的渐细厚度在刺穿点与导线中的导体之间提供了法向力(normal force),以增强电连接。三个导线刺穿点上的尖端以间隔方式横跨触点宽度,以提高刺穿点击中并贯穿导线通道中所插导线里的导体的可能性。通常,导线通道的形状保证通道中导线里的导体位于尖端上方以及所有三个尖端都击中导体。
权利要求
1.一种电连接器组件,包括基座;导线载架,所述导线载架具有面对所述基座的表面;导线通道,其位于所述导线载架中;刺穿点狭缝,其位于所述导线载架中,所述狭缝具有各自从所述导线通道延伸至所述表面的相对的壁部;金属接触部件,所述金属接触部件具有在所述基座上的安装部、触点元件、以及第一刺穿点和第二刺穿点,所述刺穿点沿所述安装位置隔开并且延伸进入所述刺穿点狭缝,各所述刺穿点具有位于所述刺穿点顶部的小尖端、和在所述尖端与所述安装部之间沿所述刺穿点延伸的第一对准侧面、以及在所述尖端与所述安装部之间沿所述刺穿点延伸的第二楔形侧面,所述第一刺穿点的对准侧面可滑动方式接合一个狭缝壁,所述第二刺穿点的对准侧面可滑动方式接合另一狭缝壁;其中,当所述导线载架处于导线插入位置时将绝缘导线置于所述导线通道中,并且使所述基座和所述导线载架合起来至接触位置,所述刺穿点尖端刺入所述导线,以与所述导线中的导体形成横向隔开的绝缘位移电连接。
2.根据权利要求I所述的组件,包括在所述基座与所述导线载架之间的铰链连接,其中,从所述导线插入位置至所述接触位置,将所述基座和所述导线载架转动而合到一起。
3.根据权利要求2所述的组件,包括在所述基座和所述导线载架之一上的闩部、以及在所述基座和所述导线载架之另一上的闩扣面,所述闩部和所述闩扣面彼此接合,以保持所述基座和所述导线载架合在一起处于所述接触位置。
4.根据权利要求2所述的组件,其中,所述导线载架包括本体、形成在所述本体中的所述导线通道和所述狭缝、以及在所述导线通道一端与所述导线载架相结合的支撑部件,所述支撑部件从所述本体延伸而出,所述铰链位于离开所述本体的所述支撑部件上。
5.根据权利要求I所述的组件,包括在所述基座与所述导线载架之间的线状滑动连接,其中,按从所述导线插入位置至所述接触位置的直线,将所述基座和所述导线载架合到一起。
6.根据权利要求I所述的组件,其中,所述接触部件包括在所述刺穿点狭缝中的第三刺穿点,所述第三刺穿点在所述刺穿点的顶部具有小尖端,该尖端大致等间距方式位于所述狭缝的侧壁之间。
7.根据权利要求I所述的组件,包括在各所述第一刺穿点和所述第二刺穿点的对准侧面与狭缝侧壁之间的互补滑动对准接合。
8.根据权利要求I所述的组件,其中,所述接触部件包括适配在所述基座的沟槽中的条部,所述接触点自所述条部向上延伸,所述接触点的所述对准侧面形成所述条部侧面的延部。
9.根据权利要求8所述的组件,其中,各接触点为大致三角形形状,并且包括自所述对准侧面的顶部延伸至所述尖端的短的、向内的楔形面。
10.根据权利要求9所述的组件,包括第三刺穿点,所述第三刺穿点包括位于该点顶部的小尖端、以及各自从所述条部延伸至该尖端的两个向内的楔形侧面。
11.根据权利要求10所述的组件,其中,一个接触点包括与所述条部相邻的止动缘部,所述止动缘部与所述点所刺入的所述导线上的绝缘层接合,以防止导线拉出。
12.根据权利要求I所述的组件,其中,所述导线通道包括上部部分圆形部和下部部分圆形部,所述上部的尺寸小于所述下部的尺寸,其中,所述组件与延伸进入所述通道的不同直径的导线形成绝缘位移电连接。
13.根据权利要求12所述的组件,包括在所述部分圆形部之间延伸的弦壁部。
14.根据权利要求13所述的组件,其中,所述导线通道的所述上部圆形部和所述下部圆形部之一相对于所述刺穿点狭缝横向偏移。
15.根据权利要求I所述的组件,包括在所述基座和所述载架之间的铰链,用于使所述载架朝所述基座转动;所述导线载架具有的朝上表面低于所述基座具有的朝下表面,这样的表面防止所述导线载架由所述导线插入位置向上转动。
16.根据权利要求I所述的组件,其中,所述导线载架包括本体和由所述本体一端延伸而出的支撑部件;所述部件具有一定宽度;所述基座包括位于所述支撑部件任一侧的两个后凸部、所述本体延伸出的所述支撑部件与所述基座之间的铰链,所述凸部具有减小所述凸部之间距离的向内的楔形侧面,其中,通过所述导线载架绕所述铰链向所述导线插入位置的转动,使所述支撑部件在所述凸部之间沿所述楔形面移动,以相对于所述基座横向定位所述支撑部件,并且将所述刺穿点狭缝对准在所述基座的所述刺穿点上方,使得当所述导线载架处于所述导线插入位置时,所述刺穿点延伸进入所述狭缝。
17.根据权利要求I所述的电连接器组件,用于与两根导线形成电连接,其中,所述导线载架包括第二导线通道和第二刺穿点狭缝;以及第二接触部件位于所述基座上,带有在所述第二刺穿点狭缝中具有尖端的两个刺穿点,其中,可以手动方式将所述导线载架从所述导线插入位置移动至所述接触位置。
18.—种电连接器组件,包括导线载架,所述导线载架具有一表面;导线通道,其位于所述导线载架中;刺穿点狭缝,其位于所述导线载架中,所述狭缝具有相对的壁部,各所述壁部从所述导线通道延伸至所述表面;金属接触部件,所述接触部件具有触点元件、以及第一刺穿点和第二刺穿点,所述刺穿点沿所述刺穿点狭缝隔开,各所述刺穿点具有位于所述刺穿点顶部并且和所述导线通道相邻的小尖端、第一对准侧面、以及第二楔形侧面,所述第一对准侧面沿所述刺穿点离开所述尖端延伸,以及所述第二楔形侧面沿所述刺穿点离开所述尖端延伸,使得所述刺穿点的厚度随离开所述尖端而增加,所述第一刺穿点的对准侧面以滑动方式接合一个狭缝壁,所述第二刺穿点的对准侧面滑动方式接合另一狭缝壁,其中,一旦将绝缘导线置于所述导线通道中、以及使所述刺穿点移入所述狭缝并且朝所述导线通道移动,所述刺穿点尖端刺入所述导线,以与所述导线中的导体形成横向隔开的绝缘位移电连接。
19.根据权利要求18所述的组件,其中,所述触点元件位于所述接触部件的一端。
20.根据权利要求18所述的组件,包括基座、位于所述基座与所述导线载架之间的铰链、位于所述基座上的所述接触部件,其中,通过所述导线载架朝所述基座的转动,将所述刺穿点移入所述狭缝。
21.根据权利要求20所述的电连接器,包括闩部,用于保持所述导线载架处于离开所述基座的导线插入位置。
22.根据权利要求20所述的电连接器,包括闩部,用于保持所述导线载架处于和所述基座相邻的接触位置。
23.根据权利要求18所述的组件,包括基座、位于所述基座上的接触部件、以及所述基座和所述导线载架之间的滑动连接,其中,使所述基座和所述导线载架沿线移动合在一起。
24.根据权利要求23所述的组件,包括闩部,用于保持所述导线载架和所述基座相邻。
25.根据权利要求18所述的组件,其中,所述接触部件包括在所述刺穿点狭缝中的第三刺穿点,所述第三刺穿点在所述刺穿点的顶部具有小尖端,该尖端大致等间距位于所述狭缝侧壁之间。
26.根据权利要求18所述的组件,包括在所述第一刺穿点和所述第二刺穿点的各对准侧面与狭缝侧壁之间的互补滑动对准接合。
27.根据权利要求18所述的组件,其中,所述金属接触部件包括条部,所述接触点自所述条部向上延伸,所述接触点的所述对准侧面形成所述条部侧面的延部。
28.根据权利要求27所述的组件,包括基座,所述条部适配在所述基座的沟槽中。
29.根据权利要求18所述的组件,其中,所述金属接触包括第三刺穿点,所述第三刺穿点包括位于所述点的顶部的小尖端、以及离开这种尖端延伸的两个向内的楔形侧面。
30.根据权利要求18所述的组件,其中,所述金属接触包括止动缘部,所述止动缘部与所述导线通道中所述导线上的绝缘层接合,以防止导线拉出。
31.根据权利要求18所述的组件,其中,所述导线通道包括上部部分圆形部和下部部分圆形部,所述上部的尺寸小于所述下部的尺寸,其中,所述组件与延伸进入所述通道的不同直径的导线形成绝缘位移电连接。
32.根据权利要求18所述的组件,所述导线通道大小形成为容纳AWG22至AWG 26的导线。
33.一种与绝缘导线中的导体形成绝缘位移电连接的方法,包括以下步骤 a)将具有中心导体和外围绝缘层的导线置于导线载架的导线通道中; b)使两个间隔开的金属刺穿点延伸进入所述导线载架中的狭缝,其中,各所述刺穿点具有对准侧面和小尖端,所述对准侧面接合一个狭缝壁,所述小尖端位于所述狭缝壁的内侦牝以及,所述尖端横向间隔开; c)通过所述刺穿点的所述对准侧面沿相对的狭缝壁滑动、并且维持所述刺穿点上的所述小尖端位于所述狭缝壁内侧,使所述刺穿点沿狭缝内侧朝所述导线移动;以及 d)在位于所述狭缝壁内侧的部位,使所述刺穿点尖端穿过所述导线上的所述绝缘层并且进入所述导线中的所述导体,以与所述导体形成两个横向隔开的绝缘位移电连接。
34.根据权利要求33所述的方法,包括下列步骤 e)在所述狭缝中设置第三刺穿点,所述第三刺穿点具有大致等间距方式位于所述狭缝壁之间的小尖端;以及 f)朝所述导线移动所述第三刺穿点,使得所述第三刺穿点的尖端刺入所述导线上的所述绝缘层和所述导线中的导体,以与位于横向隔开的所述连接之间的导体形成第三绝缘位移电连接。
35.根据权利要求33所述的方法,其中,所述导线中导体的直径大于所述刺穿点尖端的横向间距。
36.一种电连接器组件,包括导线载架,所述导线载架具有一表面;导线通道,其位于所述导线载架中;刺穿点狭缝,其位于所述导线载架中,所述刺穿点狭缝具有相对的平行壁部,各壁部从所述导线通道延伸至所述表面;以及金属接触部件,所述接触部件具有触点元件、以及第一刺穿点和第二刺穿点,所述刺穿点沿所述刺穿点狭缝隔开并且可移入所述刺穿点狭缝,各刺穿点具有位于所述刺穿点顶部的小尖端、位于所述刺穿点一侧的对准面、以及位于所述刺穿点另一侧的楔形面;所述第一刺穿点的对准面滑动方式接合一个狭缝壁,所述第二刺穿点的对准面滑动方式接合另一狭缝壁;其中,当将导线置于所述导线通道中并且使所述刺穿点移入所述狭缝时,所述刺穿点尖端刺入所述导线,以与所述导线中的导体形成横向间隔开的绝缘位移电连接。
37.根据权利要求36所述的电连接器组件,其中,所述导线通道和狭缝是直的。
38.根据权利要求37所述的电连接器组件,其中,所述接触部件包括条部,以及,所述刺穿点从所述条部延伸而出。
39.根据权利要求38所述的电连接器组件,其中,所述接触部件包括第三刺穿点,所述第三刺穿点可移入所述刺穿点狭缝。
40.根据权利要求38所述的电连接器组件,其中,所述条部具有相反的平行侧面,所述第一刺穿点的对准面形成所述条部中一个侧面的延部,以及,所述第二刺穿点的对准面形成条部中另一侧面的延部。
41.根据权利要求40所述的电连接器组件,包括基座、所述基座中的基座狭缝,以及其中,所述条部置于所述基座狭缝中。
42.根据权利要求41所述的电连接器组件,包括位于所述载架与所述基座之间的铰链。
43.根据权利要求41所述的电连接器组件,包括位于所述载架与所述基座之间的闩式连接。
44.根据权利要求41所述的电连接器组件,包括位于所述基座与所述导线载架之间的线状滑动连接。
45.一种电连接器组件,包括导线载架,所述导线载架具有表面;导线通道,其位于所述导线载架中;刺穿点狭缝,其位于所述导线载架中,所述狭缝具有相对的平行壁部,各壁部从所述导线通道延伸至所述表面;金属接触部件,其具有触点元件和第一刺穿点,所述刺穿点延伸进入所述刺穿点狭缝,所述刺穿点具有位于所述刺穿点顶部的小的第一尖端、位于所述刺穿点一侧的对准面、以及位于所述刺穿点另一侧的楔形面,所述尖端相邻于所述对准面,所述对准面可滑动方式接合一个狭缝壁,以及,所述楔形面延伸至所述尖端;其中,将绝缘导线置于所述导线通道中并且使所述刺穿点移入所述狭缝时,所述对准面沿所述一个狭缝壁滑动,以及,所述刺穿点尖端刺入所述导线,以与所述导线中的导体形成绝缘位移电连接。
46.根据权利要求45所述的电连接器组件,包括基座,所述接触部件安装在所述基座中,所述刺穿点自所述基座向外延伸而出,用于移入所述导线载架中的所述狭缝。
47.根据权利要求46所述的电连接器组件,包括位于所述导线载架与所述基座之间的铰链连接。
48.根据权利要求46所述的电连接器组件,包括闩部,用于将所述基座和导线载架保持在一起。
49.根据权利要求45所述的电连接器组件,包括位于所述基座与所述导线载架之间的线状滑动连接。
50.根据权利要求45所述的电连接器组件,其中,所述接触部件包括第二刺穿点,所述第二刺穿点包括第二尖端,所述第二尖端位于所述第二刺穿点的顶部,并且和所述另一狭缝壁相邻。
51.根据权利要求50所述的电连接器组件,其中,所述金属接触部件包括第三刺穿点,所述第三刺穿点具有第三尖端,所述第三尖端位于所述第一尖端和所述第二尖端之间。
52.根据权利要求45所述的电连接器组件,其中,所述导线通道和所述狭缝是直的。
53.根据权利要求45所述的电连接器组件,其中,所述刺穿点包括位于所述尖端和所述对准面之间的短楔形面。
54.根据权利要求45所述的电连接器组件,其中,所述导线通道是圆形横截面。
55.根据权利要求45所述的电连接器组件,其中,所述导线通道居中位于所述狭缝的上方,使得所述尖端刺入所述导线的一侧并且形成偏心电连接。
全文摘要
一种电连接器组件,用于与较细导线中的导体形成绝缘位移电连接,该电连接器组件包括导线载架和基座。基座上的刺穿点沿载架狭缝的相对壁部滑动,以对准刺穿点端部的小尖端,从而与载架中导线里的导体形成电连接。该连接位于狭缝壁的内侧。
文档编号H01R4/24GK102714361SQ201180005937
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月11日 优先权日2010年1月12日
发明者卡斯滕·弗伦德, 小约翰·菲利普·哈斯, 托马斯·贝耶尔, 拉尔夫·格斯克, 汉斯-希尔玛·舒尔特, 马库斯·桑德利尔 申请人:菲尼克斯电气公司